წყალსა და ყინულს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ წყალს არ აქვს მოლეკულების რეგულარული განლაგება, მაშინ როდესაც ყინულს აქვს გარკვეული კრისტალური სტრუქტურა.
დედამიწის ევოლუციის საწყისი ეტაპებიდან წყალი დედამიწის ძირითად ნაწილს წარმოადგენდა. რაც შეეხება დღეს, წყალი მოიცავს დედამიწის ზედაპირის 70%-ზე მეტს. აქედან წყლის უფრო დიდი ნაწილი ოკეანეებსა და ზღვებშია; რაც დაახლოებით 97%-ია. მდინარეებს, ტბებსა და აუზებს აქვს წყლის 0,6%, ხოლო დაახლოებით 2% არის პოლარული ყინულის ქუდები და მყინვარები. წყლის გარკვეული რაოდენობა იმყოფება მიწისქვეშეთში და მცირე რაოდენობა არის გაზის სახით ორთქლისა და ღრუბლების სახით. მათ შორის 1%-ზე ნაკლები წყალია დარჩენილი ადამიანის უშუალო გამოყენებისთვის.ეს სუფთა წყალიც დღითიდღე ბინძურდება და წყლის დაზოგვის სათანადო გეგმა უნდა არსებობდეს.
რა არის წყალი?
წყალი არის არაორგანული ნაერთი, რომელსაც აქვს ქიმიური ფორმულა H2O. წყალი არის ის, რის გარეშეც ვერ ვიცხოვრებთ. ორი წყალბადი კოვალენტურად აკავშირებს ჟანგბადის ატომს და ქმნის წყლის მოლეკულას. უფრო მეტიც, მოლეკულა იღებს მოხრილ ფორმას, რათა მინიმუმამდე დაიყვანოს ელექტრონის მარტოხელა წყვილი-ბმის მოგერიება, და H-O-H კუთხე არის 104o წყალი არის გამჭვირვალე, უფერო, უგემოვნო, უსუნო სითხე. გარდა ამისა, ის შეიძლება იყოს სხვადასხვა ფორმით, როგორიცაა ნისლი, ნამი, თოვლი, ყინული, ორთქლი და ა.შ. ის გადადის აირის ფაზაში, როდესაც თბება 100 oC-ზე ზევით ნორმალურ ატმოსფერულ წნევაზე.
წყალი მართლაც საოცარი მოლეკულაა. ეს არის ყველაზე უხვი არაორგანული ნაერთი ცოცხალ მატერიაში. ჩვენი სხეულის 75%-ზე მეტი წყლისგან შედგება. იქ ის არის უჯრედების კომპონენტი, მოქმედებს როგორც გამხსნელი და რეაქტიული. თუმცა, ეს არის სითხე ოთახის ტემპერატურაზე, თუმცა აქვს დაბალი მოლეკულური წონა 18 გმოლ-1
სურათი 01: წყალი თხევად ფაზაშია
წყლის უნარი შექმნას წყალბადის ბმები არის უნიკალური მახასიათებელი, რომელიც მას გააჩნია. იქ წყლის ერთ მოლეკულას შეუძლია შექმნას ოთხი წყალბადის ბმა. ჟანგბადი უფრო ელექტროუარყოფითია, ვიდრე წყალბადი, რაც წყლის მოლეკულაში O-H ბმებს პოლარულს ხდის. პოლარობისა და წყალბადის ბმების წარმოქმნის უნარის გამო, წყალი ძლიერი გამხსნელია. უფრო მეტიც, მას ვუწოდებთ უნივერსალურ გამხსნელს, რადგან მას აქვს დიდი რაოდენობით მასალების დაშლის უნარი. გარდა ამისა, წყალს აქვს მაღალი ზედაპირული დაძაბულობა, მაღალი წებოვანი, შეკრული ძალები. მას შეუძლია გაუძლოს ტემპერატურის ცვლილებებს გაზის ან მყარ ფორმაში გადასვლის გარეშე. ჩვენ ამას ვუწოდებთ, როგორც მაღალი სითბოს ტევადობას, რაც თავის მხრივ მნიშვნელოვანია ცოცხალი ორგანიზმების გადარჩენისთვის.
რა არის ყინული?
ყინული არის წყლის მყარი ფორმა.როდესაც ჩვენ ვუწოდებთ წყალს 0oC-ზე ქვემოთ, ის იწყებს გაყინვას და წარმოქმნის ყინულს. ყინული ან გამჭვირვალეა ან ოდნავ გაუმჭვირვალე. თუმცა, ზოგჯერ მას აქვს ფერი, რაც დამოკიდებულია მასში არსებულ მინარევებს. გარდა ამისა, ამ ნაერთს აქვს მოწესრიგებული რეგულარული კრისტალური სტრუქტურა.
სურათი 02: ყინული ცურავს წყალზე
წყალბადის ბმები მნიშვნელოვანია ყინულში ამ მოწესრიგებული მყარი სტრუქტურის შესაქმნელად. წყალბადის ბმები ინარჩუნებს H2O მოლეკულებს ერთმანეთისგან გარკვეულ მანძილზე და ქმნიან კრისტალურ სტრუქტურას. ამ პროცესის დროს, H2O-ის იგივე მასის მოცულობა ფართოვდება (რაც ნიშნავს, რომ წყლის მასა შედარებით დიდ მოცულობას იღებს გაყინვისას ყინულის წარმოქმნით). ვინაიდან წყლის მოცულობა გაყინვისას ფართოვდება, ყინულის სიმკვრივე წყალზე დაბალია. ამიტომ მას შეუძლია წყალზე ცურვა.ეს ხელს უშლის წყლის ობიექტების ფსკერების წყლის გაყინვას ზამთრის პერიოდში, რითაც იცავს წყლის სიცოცხლეს.
რა განსხვავებაა წყალსა და ყინულს შორის?
ყინული არის წყლის მყარი ფორმა და მას აქვს გარკვეული კრისტალური სტრუქტურა, მაგრამ წყალს არ აქვს მოლეკულების ასეთი რეგულარული განლაგება. ასე რომ, ეს არის მთავარი განსხვავება წყალსა და ყინულს შორის. აქ ეს განსხვავება წარმოიქმნება წყლის მოლეკულებს შორის წყალბადის ბმების არსებობის გამო. გაყინვის პროცესში წყალბადის ბმები ერთმანეთისგან გარკვეულ მანძილზე აკავებენ H2O მოლეკულებს, რაც კრისტალურ სტრუქტურას აძლევს ყინულს. ასევე, ეს პროცესი ზრდის მოცულობას. ამიტომ, როგორც კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი განსხვავება წყალსა და ყინულს შორის, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ყინულს აქვს დაბალი სიმკვრივე წყალთან შედარებით. ამიტომ მას შეუძლია წყალზე ცურვა.
ასევე, შეგვიძლია დავადგინოთ განსხვავება წყალსა და ყინულს შორის მათი მოცულობისა და სიმკვრივის მიხედვითაც. ანუ; ერთი და იგივე მასისთვის წყლის მოცულობა ყინულზე შედარებით დაბალია.იმის გამო, რომ წყლის სიმკვრივე უფრო მაღალია, ვიდრე ყინულის. წყალსა და ყინულს შორის სხვაობის შესახებ ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა აჩვენებს მეტ განსხვავებას ორივეს შორის.
რეზიუმე – წყალი ყინულის წინააღმდეგ
ყინული არის წყლის მყარი ფორმა. თუმცა, წყლის მოლეკულებს შორის წყალბადის ბმების არსებობის გამო, ყინული წარმოიქმნება H2O მოლეკულების რეგულარული განლაგებით, როდესაც გაცივდებით 0o C. ამრიგად, წყალსა და ყინულს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ წყალს არ აქვს მოლეკულების რეგულარული განლაგება, მაშინ როდესაც ყინულს აქვს გარკვეული კრისტალური სტრუქტურა.
